苏科版八年级物理上册实验教学设计：3.5光的反射

《光的反射》实验探究型教学设计
课题
光的反射
课型：实验探究型
设计理念
物理学是一门以实验为基础的科学，它的基础研究方法就是实验。自主学习，团结协作是新课程的核心理念。在教学设计中改变过去过分强调知识传承的倾向，将重点放在培养学生的探究能力上，通过实验科学探究贯穿于教学的各个环节，首先通过魔术箱引入，引起与所学知识的强烈冲突，激发学生的探究热情，然后通过小活动让大部分同学获得成就感，继续激发其探究欲，在明确了探究目的和已知条件后，学生经观察、交流、合作，提出猜想进而设计出实验方案，在进行实验之后，自主归纳出光的反射定律，学生经历了完整的探究过程，并且知道了物理规律之后，进一步设置应用性练习，对获得知识加以巩固，整节课学生处于探究所获得成就感亢奋中，很好的培养了学生的探究能力，交流与合作能力等。同时我自主设计了一些实验器材，既起到良好的实验效果，又增强了学生勇于利用新器材探索未知规律的能力，培养了良好的情感态度价值观。
教学目标
知识与技能1、了解什么是光的反射现象2、了解相关物理名词的含义，认识光的反射规律。3、了解镜面反射和漫反射。过程与方法1、通过实验，观察光的反射现象2、经历“探究光的反射定律”的活动，从而获得比较全面的对探究活动的体验。3、通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异和原因情感、态度与价值观在探究过程中培养学生的求知欲培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度培养学生善于与他人合作，具有合作精神
重点难点
教学的重点：探究光的反射定律教学的难点：在探究光的反射定律过程中实验的设计
学法指导
实验法、观察法、讨论法、探究法
教学器材
学生：长方形塑料盒、大功率激光笔、自制激光器、蚊香、挡板、线、小螺母、火柴、小瓷砖教师：魔术箱、长方形塑料盒、大功率激光笔、自制激光器、蚊香、挡板、线、小螺母、火柴、小瓷砖
教学方法
实验探究、演示法、讲授法、讨论法、投影展示
课时安排
1课时
过程设计
教
师
活
动
学
生
活
动
设计意图
新课导入
一、创设问题情景，激发探究欲望
用魔术箱演示光在用纸板挡住的情况下仍可沿“直线”传播。
激发了学生的探究欲望
让与前面的认知光：是沿直线传播的形成强烈的矛盾冲突。
新课教学
活动1：能否将激光从塑料盒的A点射入B点射出师：没有成功的小组也用此法再来试一试。活动2：将实验中光的传播路径在老师提供的图纸上大致画出来师：（找一位同学到前面来投影）同意他的画法吗？你觉得他所画的光的路径有没有需要完善的地方？师：是的，我们要加上箭头表示光的传播方向，刚才像同学们这样实验所做的光线由A射到O，再由O射到B，当光射到物体表面时，有一部分光被物体表面反射回去，这样的现象我们称为光的反射。今天，我就和同学们一起来学习光的反射。二、新课教学1、介绍相关名词师：我们先来认识几个名词，我们把射向平面镜这条光线称为光线的入射光线，用AO表示；射到平面镜上的这一点，称为入射点，用O表示；经过平面镜反射回去的光线称为反射光线，而平面镜此时称为反射面。过渡：我们已知道什么是光的反射，那么光在反射时会遵循怎样的规律呢？接下来请先将挡板抽去，请根据投影上的要求，先来体验一下光的反射，把观察到的现象和小组同学交流一下。活动3：光的反射初体验投影:将激光照射到平面镜O点不动，改变入射光线的方向，
观察光的反射并将你观察到的现象和小组同学交流一下师：光反射时，你们观察到哪些现象？
学生作出不同的猜想。座位上的同学都可以站起来试一试，验证刚才自己的猜想请两个同学上讲台试一试：结果是：没有成功的小组继续教学实验学生作图生：要加上箭头。学生根据投影要求体验光的反射，很多学生站起来生1：入射光线方向改变，反向光线方向也改变；生2：入射光线转动，反射光线也转动；垂直入射时，两线重合；生3：入射光线在左，反射光线在右了，反在右反在左；生4：入射光线与平面镜之间的角大了，反射光线与平面镜之间的角度也变大；生5：反射光线与入射光线好像对称。
让学生体会到成功的喜悦，进一步激发其继续探究的欲望既培养了学生的观察和作图能力，又为引入光的反射的相关名词做准备点题自然用实物来展示光的反射更有直观性和说服力培养学生的观察能力和表达能力
新课教学新
课教学新课教学
师：很好，它们关于谁对称呢？师：为了更好地研究它们是否具有对称关系，也为研究我们问题的方便，我们引入了法线，过入射点作一条与平面镜垂直的虚线，我们称为法线，其中入射光线与法线之间的夹角，我们称为入射角用α表示，反射光线与法线之间的夹角，我们称为反射角，用β表示。（老师边说边在投影上展示出来）师：那么这两个角有怎样的位置关系呢？请同学们根据投影要求再来体验一下光的反射，通过观察做出你们的猜想。活动4：光的反射的再体验投影:将挡板插上，把老师所提供的轴作为法线，然后将光射至O’点，改变入射角、转动入射光线和挡板，看看有什么新发现2、猜想假设师：你们小组觉得两个角的大小有怎样的关系？师：三条线有怎样的位置关系呢？3、实验探究师：为同学们提供了这样一套器材，首先我来介绍一下，它是如何使用的，这是一个激光笔，这是它的开关，前后推动可以打开激光笔，这是板，用来显示光路，板的这一侧可以向后折，并且板上有一些刻度，能反映角的大小。同学们，在实验时，要将激光笔紧紧贴在板上，并将光射入到平面镜上的O点处，就可以进行探究了。师：现在小组同学选择一个喜欢的猜想，先讨论一下实验方案，然后再动手探究，待会儿请同学把他们实验过程和结论和同学们交流一下。师：巡视参与其中。师：同学们探究成功了吗？请同学来给其它同学介绍一下他们的实验师：你得出怎样的结论。你觉得他们在探究过程中有没有需要完善的地方（小组讨论交流一下）。师：是的，为了探究规律，避免偶然性，我们需要多次实验。4、得出结论师：接下来小组交流一下，小组在反射时遵循哪些规律？师：我们把这样的规律称为光的反射规律。5、小试牛刀师：接下来再给同学们一次表现的机会！请看投影思考一下存在哪些方法，可以找出对应的入射光线。师：如果有了方法在图（2）上，动手试一试，小组同学也可以相互交流一下。师：请同学来给其他同学介绍一下，他用什么方法找出了入射光线。师：同学们真的是不简单，有这么多方法，我们解决一个问题，思考一下有哪些解决办法，希望同学们在不断的尝试中选择适合自己的方法6、解释现象师：光的反射与我们的生活怎么相关，请同学们来观察这样一个现象，这是一条毛巾，毛巾上贴了一个平面镜，如果老师用手电同时照在毛巾和平面镜上，你觉得哪个更亮？师：真的吗？请看。师：再来看如果老师再用手电同时照在平面镜和泡沫上，现在你觉得又是哪个更亮？师：哪个更亮？师：为什么平面镜看起来总是暗的，而毛巾和泡沫反而亮一些呢？（思考一下后各小组同学交流一下）师：再改变照射的角度师：这又是怎么回事呢？师：这样，同学们阅读72页镜面反射和漫反射，看完之后交流一下，请同学来解释。师：同意他的解释吗？很好，学们看一下两者的光路图（投影），很显然由于反射面的不同，导致反射光线方向不同，导致我们观察到的亮暗不同，但不管是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。7、回到生活师：生活中光的反射有很多作用，如我们前面所学的平面镜成像以及72页“生活、物理、社会”中的面镜和凹面镜都与光的反射有关，待会请自主学习一下。师：今天我就和同学们学习到这里，通过学习，我们知道了光的反射定律，意识到纷繁抽象的自然界中，其实蕴含着一定的规律，期待我们用科学的方法探究去走马看花，去认识去了解这个世界。师：最后请同学帮老师解决这样一个困惑，课刚开始时，为了使光从A点射入B点射出，你们光的传播路径是V型的，请看老师的传播路径呢？8、拓展延伸师：此时光的传播路径真的是一条直线吗？小盒子(小盒子已经被挡住)个问题留给同学们课后去思考
生：（思考）学生根据投影要求再次投影光的反射生：相等。生：入射光线、反射光线分别位于法线的两侧。生：三条线是在同一平面内的。学生分别到前面来展示各小组的探究成果生1：探究三线共面。
生2：探究分居两侧。
生3：探究二角相等。生：没有多次实验生：二角相等；三线共面；分居两侧。生1：投影作图的方法。（运用了我们所学的光的反射定律）生2：投影作对称的方法。（运用两条线关于法线对称）生3：折纸的方法。（也是运用了对称的方法）生4：用纸贴到实验器材上照。（用实验方法）生：平面镜。生：咦，毛巾！生：争论生：泡沫。生：平面镜比较光滑，毛巾和泡沫比较粗糙。生：有一部分同学发现平面镜更亮生：照射的角度不同，有部分光进入一部分同学的眼睛生：自主学习生：是一条直线
由浅入深、由现象到本质，为后面的光的反射规律的猜想做铺垫，实验的猜想是建立在学生观察思考的基础上的，不是为了猜想而猜想或是看了书“帮助”老师猜想，我的原创器材帮助解决了这一问题，学生能清晰的观察到光的路径，为猜想提供了实实在在的依据,另外只有带着目的的实验才能是有效的实验，所以我把实验要求打到投影上器材的使用一定在让学生充分了解的基础上再做实验才能起到真正的效果说明：器材都是自主设计和制作的说明：让验证两角相等的小组最后来展示，很多小组并没有多次试验意图：物理方法的掌握比物理知识的获得更重要本问题是对所学知识的拓展和延伸，同时培养了学生的扩散思维能力，比单纯的练习巩固更符合新课程标准选择表面明显粗糙的毛巾和泡沫与平面镜形成强烈对比，让学生很快就能意识到由于反射面的不同其发生的反射形式不同对学生产生强烈冲突激起探究欲望培养学生自主学习的习惯，另外，教材中知识可以根据具体情况选择性的讲，比如：人眼怎样看到平面镜所成的像，就可以让学生课后自主学习再一次让同学惊讶，因为同学们所做的光的传播了解是V型的而老师显示的那部分仍是直线，既让学们回味无穷，又激发其继续探究的欲望，起到好的效果
小结
师：请同学小结本节课的收获
生：知道什么是光的反射；光反射时遵循怎样的规律；知道光反射时有两种方式并且都遵循光的反射规律等
培养学生小结能力
板书
光的反射光的反射
猜想：光的反射定律
两个角是相等的镜面反射和漫反射
两条线分居在法线两侧三条线是共面的（主板）
（副板）
作业
探秘魔术箱，能否设计出光路图
进一步提高学生物理素养和能力
教学后记
器材说明：
1、
魔术箱的构造
2、
学生光路显示器材
说明：轴到底部可以旋转（作为法线），板不到底部可以显示光路，特别可以随轴一起旋转，这样可以显示在不同的空间平面上，三线均共面，为猜想提供感官依据，这样三线共面的猜想是建立在学生有了感性认识的基础上的，而不是看书后“帮助”老师进行猜想，看上去很美其实是花架子，也为后面的探究铺垫。
3、
学生用探究光的反射定律装置的相关说明
我们是用铁夹来做支撑，然后在上面加两块可以转动的塑料板，最后在板上贴上手绘的相关刻度，以便探究光的反射规律，要求板面要比较平整，另外平面镜的放置也有讲究，要考虑到其本身有厚度，所以粘上是先要调试一下，所绘制的那张图纸的右侧，我们没有绘出像左边一样的刻度线，我觉得这样更科学，符合实验探究的规律，让学生去探究两角是否相等，而不是带有暗示性，最后演变成学生来验证两角是否相等，这样就本末倒置了，与科学探究相违背。
4、激光笔的说明
学生在显示光路时用的是大功率激光笔配合蚊香在密封的容器中使用，这样更容易显示光路。
学生用探究光的反射定律的激光器是自己做的，为了将激光变宽，用了圆柱形玻璃镶嵌在激光器的顶端，这样所出来的激光变宽，只要将激光器贴在板上就能很清晰的看到光的传播路径。
5、烟雾制作说明
有人认为用香烟比较好，但我不认同，因为香烟不符合上课时应遵守的原则，虽然没有吸，但给学生的感觉不好，所以我选择蚊香作为烟雾，但要注意安全，所以，我将蚊香放在不易燃烧的小瓷砖上燃烧。
A
B
O
O
P
O
入射光线
反射光线
挡板
入射光线
烟
该装置是学生主要的探究器材之一，既可以完成任务1，又可以让学生进行充分体验，从而对光的反射规律进行有效猜想。
轴与挡板
平面镜
烟
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